BĠLĠġĠM TEKNOLOJĠLERĠ ALANI

Transkript

1 T.C. MĠLLÎ EĞĠTĠM BAKANLIĞI BĠLĠġĠM TEKNOLOJĠLERĠ ALANI KAYDEDĠCĠLER Ankara, 2013

2 Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan Çerçeve Öğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olarak öğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmıģ bireysel öğrenme materyalidir. Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiģtir. PARA ĠLE SATILMAZ.

3 ĠÇĠNDEKĠLER AÇIKLAMALAR... ii GĠRĠġ... 1 ÖĞRENME FAALĠYETĠ KAYDEDĠCĠLER Paralel GiriĢli Kaydedici Kaymalı/Seri GiriĢli Kaydedici... 4 UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖĞRENME FAALĠYETĠ KAYDIRMALI KAYDEDĠCĠLER Seri GiriĢ-Seri ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Seri GiriĢ-Paralel ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Paralel GiriĢ-Seri ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Paralel GiriĢ-Paralel ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Ġki Yönlü Kaymalı ve Farklı GiriĢ-ÇıkıĢ Kombinasyonlu Kaydediciler UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖĞRENME FAALĠYETĠ DĠĞER KAYDEDĠCĠ UYGULAMALARI Kaymalı Kaydedicilerle Halka Sayıcı Kaymalı Kaydediciyle Zaman Gecikmesi Veri DönüĢümü UYGULAMA FAALĠYETĠ ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME CEVAP ANAHTARLARI KAYNAKÇA i

4 AÇIKLAMALAR AÇIKLAMALAR ALAN BiliĢim Teknolojileri DAL/MESLEK Bilgisayar Teknik Servis MODÜLÜN ADI Kaydediciler MODÜLÜN TANIMI Kaydedicilerin anlatıldığı ve çeģitli kaydedici devre uygulamaları içeren bir öğrenme materyalidir. SÜRE 40/24 ÖN KOġUL Sayıcılar modülünü baģarmıģ olmak Seri ve paralel giriģli kaydedici uygulamaları YETERLĠK yapabilmek ve hafıza uygulaması gerektiren devreler gerçekleģtirebilmek. Genel Amaç Gerekli ortam sağlandığında kaydediciler uygulamalarını yapabileceksiniz. Amaçlar MODÜLÜN AMACI 1. Bilginin yüklenmesine göre kaydedici uygulamaları yapabileceksiniz. 2. Bilgi giriģ-çıkıģ Ģekline göre kaydedici uygulamaları yapabileceksiniz. 3. Kaydedici uygulamaları yapabileceksiniz. EĞĠTĠM ÖĞRETĠM ORTAMLARI VE DONANIMLARI ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME Ortam: Atölye ve laboratuar. Donanım: Doğru Akım Güç Kaynağı, Breadboard, Kablo, El Takımları, TTL veya CMOS Paralel GiriĢli Kaydedici Entegre, Led ve Dirençler. Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonra verilen ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz. Öğretmen modül sonunda ölçme aracı kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi ve becerileri ölçerek sizi değerlendirecektir. ii

5 GĠRĠġ GĠRĠġ Sevgili Öğrenci, Günümüzde bilgisayar ve programcılığın hayatımıza nasıl yön verdiğini görüyoruz. YaĢamımızın her alanında bilgisayar ve programcılıkla ilgili uygulamalarla iç içeyiz. Cep telefonunda, internette, yeni nesil televizyonlarda ve kullandığımız her türlü elektronik cihazlarda, kısacası birçok alanda bilgisayar ve programcılık bizlere hizmet etmekte ve yaģantımızda kolaylıklar sağlamaktadır. YaĢadığımız bu devirde üretken ve bilgiyi kullanabilen elemanlara ihtiyaç vardır. Bizler üretken ve bilgiyi kullanabilen bireyler olma yolunda mesleki bilgilerin temel yapı taģlarını öğrenmeliyiz. Çünkü biliģim teknolojileri alanında çalıģacak meslek elemanı olarak bilgisayar donanım ve yazılımı ile ilgili bilgi ve becerilerimizi devamlı geliģtirebilmek için temel bilgilere hakim olmamız gerekir. Aksi takdirde karģılaģabileceğimiz muhtemel sorunların çözümünde sıkıntılar yaģarız. Böyle bir durum da üretken ve bilgiyi kullanabilen eleman olma vasfını yerine getirememiģ oluruz ve geliģen ve değiģen bu sektörde kendimize yer bulamayız. Bu modülde kaydediciler ile ilgili çalıģmalar yaparak hafıza uygulaması gerektiren devreler gerçekleģtirebileceksiniz. Bu modülü oluģturan kaydedicileri öğrenmek için gerekli dikkati ve özveriyi göstereceğinize inanıyoruz. 1

6 2

7 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 1 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ 1 Bilginin yüklenmesine göre kaydedici uygulamaları yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Bilginin yüklenmesine göre kullanılan paralel kaydedici devrelerini araģtırınız. Bilginin yüklenmesine göre kullanılan kaymalı/seri kaydedici devrelerini araģtırınız. 1. KAYDEDĠCĠLER Lojik kapılar ve flip-flop lardan oluģan binary ( 0 ve 1 ) bilgileri geçici olarak saklamak için kullanılan devrelere kaydediciler denir. Kaydedicilerde her bir bitlik bilgi için bir adet flip-flop kullanılmaktadır. Her bir flip-flop 1 veya 0 bilgisini tutar. Fakat kaydediciler devreden besleme gerilimi kesildiğinde tuttukları bilgileri kaybederler. Kaydediciler bilginin yükleniģine göre iki gruba ayrılırlar bunlar, paralel giriģli kaydediciler ve kaymalı/seri giriģli kaydedicilerdir Paralel GiriĢli Kaydedici Bütün bilgilerin aynı anda flip-flop lara yüklendiği kaydedicilere, paralel giriģli kaydedici denir. Paralel giriģli kaydedicilere yüklenecek bilgi, senkron veya asenkron olarak gerçekleģtirilir. Senkron paralel giriģli kaydediciler, bilgi giriģi için tetikleme giriģlerini kullanırken; asenkron paralel giriģli kaydediciler, bilgi giriģleri için tetikleme giriģlerini kullanmadan kurma giriģi yardımı ile bilgileri yükler. D tipi flip-flop ların kullanıldığı senkron paralel giriģli kaydedicilerde, Clk giriģinin 1 yapılması ile giriģlerden uygulanan bilgiler flip-flop lara yüklenip çıkıģtan alınabilir. Clk giriģi 0 olduğunda giriģten uygulanan bilgi, flip-flop lara yüklenmez ve çıkıģtan alınmaz (ġekil 1.1). 3

8 ġekil 1.1: Senkron paralel giriģli kaydedici devresi Bilgi giriģi için tetikleme giriģinin kullanılmadığı asenkron paralel giriģli kaydedicilerde, her yeni bilginin yüklenmesinden önce flip-flop ların sıfırlanması gerekir (ġekil 1.2). Sıfırlama iģlemi, sıfırlama giriģinin ( R - Reset ) aktif yapılması ile gerçekleģir. Flip-flop ların enerjilenmesinden sonra yüklenecek bilgiler, bilgi giriģi olarak kullanılan ve değil kapılarına uygulanır ve kurma giriģinin 1 yapılması ile flip-flop lara yüklenir. Yüklenen bu bilgiler sıfırlama iģlemine kadar flip-flop larda saklanır. ġekil 1.2: Asenkron paralel giriģli kaydedici devresi 1.2. Kaymalı/Seri GiriĢli Kaydedici Bilgilerin kaydedici devresine sırayla yüklendiği ve uygulanan tetikleme sinyali ile önceki bilgilerin sağa veya sola kaydırıldığı devrelere, kaymalı/seri giriģli kaydedici denir. Uygulanan tetikleme sinyaline kaydırma sinyali de diyebiliriz. Çünkü yüklenen bilgilerin sağa veya sola kaydırma iģlemi bu sinyal ile yapılmaktadır. Kaymalı/seri giriģli kaydedicilerde ilk flip-flop hariç, kullanılan diğer flip-flop ların çalıģması bir önceki flip-flop ların çalıģmasına göre belirlenir. Ġlk flip-flop, bilgilerin giriģ yaptığı flip-flop olması nedeniyle çalıģması baģka bir flip-flop a bağlı değildir. GiriĢte bulunan seri bilgi, tetikleme sinyali (kaydırma sinyali) ile çıkıģa aktarılırken istenilen sayıda flip-flop kullanılabilir. Dikkat edilmesi gereken nokta flip-flop sayısına uygun entegrenin seçilmesi ve devrenin buna göre tasarlanmasıdır. 4

9 Kaymalı/seri giriģli kaydediciler, kaydırma yönüne göre isimlendirilir. Buna göre kaymalı/seri giriģli kaydediciler üç gruba ayrılır: Sağa kaymalı kaydediciler Sola kaymalı kaydediciler Sağa-sola kaymalı kaydediciler Sağa Kaymalı Kaydediciler Bilgilerin seri olarak yüklenip kaydırma sinyali ile flip-flop lar da sağa doğru hareket ettirilen kaydedicilere sağa kaymalı kaydediciler denir. D tipi flip-flop larla oluģturulan sağa kaymalı kaydedici devresinde (ġekil 1.3), ilk kaydırma sinyali ile bilgi A flip-flop una yüklenir. Bir sonraki kaydırma sinyali ile A flipflop unda bulunan bilgi B flip-flop una aktarılır. Bu kaydırma iģlemi uygulanan her kaydırma sinyalinde gerçekleģir ve baģlangıçta A flip-flop una yüklenen bilgi, sağa kaydırılarak D flip-flop una kadar ulaģır (Tablo 1.1). ġekil 1.3: D tipi flip-flop ile sağa kaymalı kaydedici devresi Bilgi GiriĢi Kaydırma Sinyali (CP) A B C D Tablo 1.1: Kaydırma sinyalleri sonunda flip-flop ların aldığı değerler ġekil 1.3 teki D tipi flip-flop lardan oluģan sağa kaymalı kaydedici devresine gönderilen bilgi, 4 bitlik (1100) 2 olmuģ olsa idi kaydırma iģlemi 4 bitlik bilginin en sağından itibaren baģlayacaktı. Ġlk kaydırma sinyalinde 0 bilgisi A flip-flop una yüklenecek; sonraki kaydırma sinyalinde B flip-flop una, A flip-flop undaki 0 bilgisi kaydırılacak; A flipflop una da gönderilen bilginin en sağdan ikinci değeri olan 0 bilgisi yüklenecektir. 5

10 Sonraki kaydırma sinyalinde sırası ile C flip-flop u 0, B flip-flop u 0, A flip-flop u 1 bilgilerini tutacak ve son kaydırma sinyalinde de D flip-flop u 0, C flip-flop u 0, B flipflop u 1 ve A flip-flop u da 1 bilgilerine yüklenmiģ olacaktır. Görüldüğü üzere gönderilen 4 bitlik bilgi sağa kaydırılarak son flip-flop a kadar ulaģabilmektedir. ġekil 1.4 teki gibi bir JK tipi flip-flop devresine 4 bitlik (1000) 2 bilgisi yüklendiğinde flip-flop ların aldığı değerleri inceleyelim. Ġnceleme sonunda da boģ olarak verilen tablonun (Tablo 1.2) hangi değerler ile dolduğuna bakalım. ġekil 1.4: J-K tipi flip-flop ile sağa kaymalı kaydedici devresi Bilgi GiriĢi Kaydırma Sinyali (CP) A B C D X Reset Tablo 1.2: J-K tipi flip-flop ile sağa kaymalı kaydedici devresinin baģlangıç değerleri BaĢlangıçta tüm flip-flop ların 0 olduğunu kabul edersek ilk kaydırma sinyali ile A flip-flop una 1 değeri yüklenir. Diğer flip-flop lara herhangi bir yükleme yapılmadığı için çıkıģları 0 olarak kalır. Ġkinci kaydırma sinyalinde A flip-flop una 0 bilgisi yüklenirken, A flip-flop unda bulunan 1 bilgisi B flip-flop una kaydırılır. Böylece Q B çıkıģı 1 değerini alır. Üçüncü kaydırma sinyali ile yüklenen bilgi 0 olduğundan Q A, Q B, Q D çıkıģları 0 değerini, Q C çıkıģı da 1 değerini alır. Son kaydırma sinyali ile C flip-flop undaki bilgi D flip-flop una kaydırılarak Q D 1 değerini alır. Diğer flip-flop lar da 0 değerini alırlar. 6

11 Bu anlattıklarımıza göre Tablo 1.2 yi dolduracak olursak Tablo 1.3 ü elde etmiģ oluruz. Kaydırma Bilgi Sinyali A B C D GiriĢi (CP) X Reset Bilgi GiriĢi Kaydırma Sinyali (CP) A B C D X Reset Tablo 1.3: J-K tipi flip-flop ile sağa kaymalı kaydedici devresinin iģlem sonunda aldığı değerler Sola Kaymalı Kaydediciler Bilgilerin seri olarak yüklenip kaydırma sinyali ile flip-flop lar da sola doğru hareket ettirilen kaydedicilere sola kaymalı kaydediciler denir. Sola kaymalı kaydedici devreleri D veya J-K tipi flip-flop larla yapılır. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 1.5) J-K tipi flip-flop lardan oluģmuģ bir sola kaymalı kaydedici devresi görülmektedir. Bu devreye (1000) 2 bilgisi gönderildiğinde flip-flop ların aldığı değerleri inceleyelim. ġekil 1.5: J-K tipi flip-flop ile sola kaymalı kaydedici devresi 7

12 Sola kaymalı kaydedicilerde kaydırılacak olan bilgi iģlenirken ilk önce bilginin en solundaki değer flip-flop lara yüklenir. Buna göre gönderilen (1000) 2 bilgisinin en solundaki 1 bilgisi, ilk yüklenecek değerdir. Ġlk kaydırma sinyali ile ilk bilgi olan 1 değeri, D flip-flop una yüklenir ve Q D değeri 1 olur. Diğer flip-flop ların çıkıģları ise 0 durumundadır. Ġkinci kaydırma sinyali ile D flip-flop una 0 uygulanır ve Q D 0 değeri alırken; Q D de bulunan 1 değeri de C flip-flop una aktarılır ve Q C değeri 1 olur. Üçüncü kaydırma sinyalinde B flip-flop una kaydırılan 1 değeri ile Q B çıkıģı 1 olurken Q D ve Q C çıkıģları 0 değerini alır. Dördüncü kaydırma sinyalinde ise son bilgi olan 0 değeri, D flip-flop una yüklenir ve Q D 0, Q C 0, Q B 0 ve Q A 1 değerleri çıkıģlardan alınır. Böylelikle (1000) 2 bilgisi sola kaydırılarak son flip-flop a kadar ulaģtırılmıģ olur. Tüm bu değerleri tabloda görmek istersek aģağıdaki gibi bir sonuç elde ederiz (Tablo 1.4). Bilgi GiriĢi Kaydırma Sinyali (CP) A B C D Tablo: 1.4 J-K tipi flip-flop ile sola kaymalı kaydedici devresinde bilginin kayması Sağa-Sola Kaymalı Kaydediciler Bilginin sadece sağa veya sola bir yönde kaydırıldığı durumlar dıģında bazı Ģartlarda tek bir kaydedicinin bilgiyi isteğe bağlı olarak hem sağa hem de sola kaydırılması istenebilir. Kayma iģleminin yönü harici bir kontrol giriģi ile sağ veya sol olarak belirlenir. Sağa-sola kaymalı kaydediciler ile bölme veya çarpma iģlemi yapan devreler yapabiliriz. Mesela (1100) 2 =(12) 10 bilgisini bir sağa kaydırdığımızı düģünürsek (0110) 2 bilgisini elde ederiz ve bu bilgide de onluk sistemde (6) 10 değerini bize verir. (0111) 2 = (7) 10 bilgisini de bir sola kaydırdığımızı düģünürsek (7) 10 sayısının iki katı olan (14) 10 =(1110) 2 değerini elde etmiģ oluruz. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 1.6) sağa-sola kaymalı kaydedicilere ait bir lojik devre görülmektedir. Bu devreye göre kaydırma yönü 'Sağa/Sola kontrol giriģine uygulanan lojik 8

13 seviye ile belirlenir. Eğer bu giriģ 1 seviyesine çekilirse G 1 kapısının çıkıģında seri giriģ bilgisi, G 2, G 3, G 4 kapılarının çıkıģlarında ise bir önceki flip-flop un Q çıkıģları görülecektir. Bu çıkıģlar flip-flop ların D giriģlerine bağlı oldukları için bilgi seri olarak yüklenecek ve gelen her kaydırma sinyali ile birlikte sağa doğru kaydırılacaktır. Sağa/Sola kontrol giriģinin seviyesi 0 yapılırsa G 8 kapısının çıkıģında seri giriģ bilgisi, G 7, G 6, G 5 kapılarının çıkıģlarında sağdaki flip-flop ların Q çıkıģları görülecektir. Böylece bilgi seri olarak en düģük değerlikli biti taģıyan flip-flop a yüklenecek ve sola doğru kaydırılacaktır. ġekil 1.6: Sağa-Sola kaymalı kaydedici 9

14 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ ġekilde lojik devre Ģeması verilen D türü flip-flop lar ile kaydırma kaydedici devresini 74LS74 entegresi kullanarak breadboard üzerine kurunuz. Bu devrede giriģ olarak S1 anahtarı, çıkıģlar için ledler kullanılmıģtır. S2 anahtarı kaydırma sinyallerini üretmek, S3 anahtarı ise tüm çıkıģları sıfırlamak amacıyla tasarlanmıģlardır. ĠĢlem Basamakları Paralel ve seri kaydediciler ile ilgili entegreleri bularak iç yapılarını inceleyiniz. ġeması verilen devre için bir adet 74LS74 entegresi, bir adet breadboard, dört adet led diyot, üç adet 2k2 ve 4 adet 330 Ω direnç temin ediniz. Devreye enerji uygulayınız. ÇıkıĢların tümünü sıfırlayınız. S1 anahtarı yardımıyla 0 bilgisi gönderiniz. 10 Öneriler Entegre üretici firma sayfalarından yararlanarak datasheetlerini inceleyiniz. 74LS74 entegresine ait bilgileri (datasheet) elde ediniz. Devreyi 74LS74 entegresinin datasheet görüntüsüne bakarak breadboard üzerine kurunuz. Güç kaynağınızın sabit 5V uçlarını kullanınız. Gerilimin tam 5V olmasına dikkat ediniz. ÇıkıĢların tümünü sıfırlamak için S3 anahtarına basınız. 0 bilgisi göndermek için S1 anahtarını Ģase pozisyonuna alınız. S2 butonuna basınız. Böylece kaydırma sinyali uygulayarak mevcut bilgiyi kaydırmıģ

15 S1 anahtarı yardımıyla 1 bilgisi gönderiniz. S1 anahtarı yardımıyla 0 bilgisi gönderiniz. S1 anahtarı yardımıyla 1 bilgisi gönderiniz. olacaksınız. Bu durumda herhangi bir bilgi yüklemesi olmadığı için hiçbir ledin yanmadığına dikkat ediniz. 1 bilgisi göndermek için S1 anahtarını +5V pozisyonuna alınız. S2 butonuna basarak kaydırma sinyali uygulayınız. Bu durumda 1 bilgisi yüklenecektir ve D1 ledinin yandığına dikkat ediniz. Diğer flip-flop lara 1 bilgisi gelmediği için D2-D3-D4 ledleri yanmayacaktır. 0 bilgisi göndermek için S1 anahtarını Ģase pozisyonuna alınız. S2 butonuna basarak kaydırma sinyali uygulayınız. Bu durumda D1 de bulunan 1 bilgisi ikinci flip-flop a yüklenecektir ve D2 ledinin yandığına dikkat ediniz. Ġlk flip-flop a 0 bilgisi yüklendiği için D1 ledinin söndüğüne dikkat ediniz. Diğer flip-flop lara 1 bilgisi gelmediği için D3-D4 ledleri yanmayacaktır. 1 bilgisi göndermek için S1 anahtarını +5V pozisyonuna alınız. S2 butonuna basarak kaydırma sinyali uygulayınız. Bu durumda uygulanan 1 bilgisi birinci flip-flop a yüklenecektir ve ikinci flip-flop a birinci flip-flop da bulunan 0 bilgisi kayacak ve üçüncü flip-flop a da ikinci flipflop da bulunan 1 bilgisi yüklenecektir. Kaydırma sinyalinden sonra D1-D3 ledlerinin yandığına dikkat ediniz. Diğer flip-flop lara 1 bilgisi gelmediği için D2-D4 ledleri yanmayacaktır. 11

16 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iģaretleyiniz. 1. Lojik kapılar ve flip-flop lardan oluģan, binary ( 0 ve 1 ) bilgileri geçici olarak saklamak için kullanılan devrelere ne ad verilir? A) Sayıcı devreleri B) Kaydedici devreleri C) TümleĢik devreleri D) Aritmetik devreleri 2. Bütün bilgilerin aynı anda flip-flop lara yüklendiği kaydedicilere ne ad verilir? A) Sağa kaymalı kaydedici B) Kaymalı/Seri giriģli kaydedici C) Sola kaymalı kaydedici D) Paralel kaydedici 3. Kaydedicilerde her bir bitlik bilgi için kaç adet flip-flop kullanılmaktadır? A) Entegreye bağlıdır B) Bir adet flip-flop kullanılır C) Ġki adet flip-flop kullanılır D) Üç adet flip-flop kullanılır 4. Dört adet flip-flop dan oluģan sağa kaymalı kaydedici devresine, 1011 bilgisi gönderilmek isteniyor. Her bir flip-flop çıkıģı, baģlangıçta 0 değerine sahiptir. Üçüncü kaydırma sinyali sonunda flip-flop lar üzerindeki bilgi ne olur? A) 0110 B) 1011 C) 0101 D) Dört adet flip-flop dan oluģan sola kaymalı kaydedici devresine, 1011 bilgisi gönderilmek isteniyor. Her bir flip-flop çıkıģı baģlangıçta 0 değerine sahiptir. Üçüncü kaydırma sinyali sonunda flip-flop lar üzerindeki bilgi ne olur? A) 0110 B) 1011 C) 0101 D) Bilginin isteğe bağlı olarak hem sağa hem de sola kaydırıldığı kaydedici devrelerine ne ad verilir? A) Sağa kaymalı kaydedici B) Kaymalı/Seri giriģli kaydedici C) Sola kaymalı kaydedici D) Sağa-Sola kaymalı kaydedici DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz. 12

17 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 2 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ 2 Bilginin yüklenmesi ve bilginin çıkıģlardan alınmasına göre kaydedici uygulamaları yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici devrelerini araģtırınız. Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydedici devrelerini araģtırınız. Paralel giriģ-seri çıkıģ kaydedici devrelerini araģtırınız. Paralel giriģ-paralel çıkıģ kaydedici devrelerini araģtırınız. Ġki yönlü kaymalı ve farklı giriģ-çıkıģ kombinasyonlu kaydedici devrelerini araģtırınız. 2. KAYDIRMALI KAYDEDĠCĠLER Kaydediciler, bilginin kaydediciye yüklenmesi ve bilginin çıkıģlardan alınmasına göre gruplandırılabilirler. Bu gruplandırmada dört farklı kaydedici tipi ortaya çıkar: Seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydedici Paralel giriģ-seri çıkıģ kaydedici Paralel giriģ-paralel çıkıģ kaydedici Bu kaydedicilere ek olarak birde sağa-sola kaymalı ve farklı giriģ-çıkıģ kombinasyonlu kaydediciler (üniversal kaydediciler) vardır Seri GiriĢ-Seri ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Bilgilerin kaydırma sinyali yardımı ile seri olarak yani sırayla tek tek gönderilip çıkıģtan da seri olarak (tek tek) alınabildiği devrelere, seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydediciler denir. AĢağıda seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici lojik devresi görülmektedir (ġekil 2.1). ġekilde görüldüğü gibi bütün flip-flop lar birbirlerine seri bağlanmıģtır. A flip-flop un giriģine uygulanan bilgi, gelen ilk kaydırma sinyali ile QA çıkıģına gönderilecektir. Ġkinci kaydırma sinyali ile QA çıkıģındaki bilgi, B flip-flop una yüklenerek QB çıkıģına aktarılacaktır. Sonraki kaydırma sinyalleri ile bilgi sırayla C flip-flop una ve D flip-flop una yüklenecektir. Görüldüğü gibi A flip-flop uyla devreye giriģ yapan bilgi, flip-flop lardan 13

18 kaydırılarak çıkıģa kadar gelmektedir. ÇıkıĢa gelen bu bilgi buradan da seri olarak alınmaktadır. ġekil 2.1: Seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici lojik devresi Yukarıdaki devreye (1010) 2 bilgisi gönderilmiģ olsaydı dört kaydırma sinyali sonunda (1010) 2 bilgisi flip-flop lara yüklenmiģ olacaktı. Bu durumda flip-flop ların çıkıģlarındaki değerler QA= 1, QB= 0, QC= 1, QD= 0 olarak alınırdı. ġayet gönderilen bilgi dört bitlik değil de beģ bitlik (10111) 2 bilgisi olsaydı acaba ne olurdu? BeĢ bitlik bilginin flip-flop lara yüklenebilmesi için beģ kaydırma sinyali uygulanması gerekir. Biz Ģekildeki lojik devreye beģ kaydırma sinyali uygularsak (10111) 2 bilgisinden, sadece (1011) 2 değeri flip-flop larda kalır. Çünkü daha önce öğrendiğimiz gibi her bir flip-flop bir bit değer tutabilmektedir. Bizim lojik devremizde dört adet flip-flop olduğuna göre beģ bitlik (10111) 2 bilgisi en sağdan itibaren seri olarak gönderilirken beģinci kaydırma sinyalinde gönderilen bilginin en sağındaki 1 bilgisi kaybolacaktır. Dolayısıyla flip-flop çıkıģları; QA= 1, QB= 0, QC= 1, QD= 1 olacaktır. Bizlerin dikkat etmesi gereken nokta, elimizdeki bilginin büyüklüğüne göre devre tasarımı yapmak ve uygun entegreyi kullanmaktır Seri GiriĢ-Paralel ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedicilerde bilginin yüklenmesi seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydediciler ile aynı Ģekildedir. Aralarındaki tek fark seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedicilerde tüm çıkıģlardan bilgi alınabilmesidir. Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedicilerde, tek tek girilen bilgilere ulaģmak seri giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedicilere göre daha kısa zaman alır. Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedici devresi, bir hattan gelen bilgileri birden çok hatta dağıtma iģlemini de yaptığından demultiplexere benzetebiliriz. Seri olarak yüklenen bilgi, flip-flop çıkıģlarından paralel olarak alındığından bilginin okunması için kaydırma sinyaline gerek yoktur. Fakat doğru bilginin flip-flop lar üzerine yüklenebilmesi için flip-flop sayısı kadar kaydırma sinyaline ihtiyaç vardır. AĢağıdaki Ģekilde seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedici lojik devresi görülmektedir (ġekil 2.2). 14

19 ġekil 2.2: Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedici 2.3. Paralel GiriĢ-Seri ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Paralel giriģ-seri çıkıģ kaymalı kaydedicilerde, bilgiler paralel giriģler yardımıyla tüm flip-flop lara yüklenir ve çıkıģtan da seri olarak tek tek alınırlar. Bilginin çıkıģtan alınabilmesi için bit adedince kaydırma sinyali uygulanır. Bilgi çıkıģtan alındıktan sonra flipflop larda bilgi kalmaz. AĢağıdaki Ģekilde paralel giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici lojik devresi görülmektedir (ġekil 2.3). ġekil 2.3: Paralel giriģ-seri çıkıģ kaydırmalı kaydedici Paralel giriģ-seri çıkıģ kaymalı kaydedicileri de birden fazla giriģteki bilgileri tek bir hattan belli bir sıra ile vermesi sebebiyle multiplexere benzetebiliriz Paralel GiriĢ-Paralel ÇıkıĢ Kaydırmalı Kaydedici Paralel giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedicide, bilgi her bir flip-flop a paralel olarak aynı anda yüklenir ve her bir flip-flop un çıkıģından hat alınarak paralel olarak okunur (ġekil 2.4). Bilgi giriģ kontrol hattı, kaydırma sinyali VE-kapısı ile bağlanarak bilgi giriģini kontrol eder. Bu hat 1 olduğu sürece çıkıģtan bilgi okunmaz. 15

20 ġekil 2.4: Paralel giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedici 2.5. Ġki Yönlü Kaymalı ve Farklı GiriĢ-ÇıkıĢ Kombinasyonlu Kaydediciler ġimdiye kadar anlattığımız kaydedici devrelerinden ayrı birde, kayma yönü istenilen yönde ayarlanabilen ve bilgi giriģ-çıkıģ Ģeklide kullanılacak devreye göre uyarlanabilen kaydediciler vardır. Bu tür kaydedicilere evrensel (üniversal) kaydediciler denir. Hem seri hem de paralel bilgi giriģi yapılabilen ve aynı zamanda iki yönlü kaydırma iģlemine izin veren 74LS178 kaydedici entegresinin lojik sembolü aģağıdaki Ģekilde verilmiģtir (ġekil 2.5). ġekil 2.5: 74LS178 kaydedici entegresinin lojik sembolü 74LS178 kaydedici entegresinin lojik sembolünde görülen ifadelerin anlamları Ģöyledir: PE (paralel enable)= Paralel bilgi giriģi için entegreyi ayarlar SE (serial enable)= Seri bilgi giriģi için entegreyi ayarlar 16

21 P 0 P 1 P 2 P 3 = Bilgi giriģi paralel konuma ayarlı iken giriģlerin yapılacağı paralel giriģler D S = Bilgi giriģi seri konuma ayarlı iken giriģlerin yapılacağı seri giriģ Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 = Yüklenen bilgilerin paralel olarak alındığı çıkıģlar SR= Bilginin sağa kaydırılması isteniyorsa seri bilgi giriģi buradan yapılır, sağa kaymada seri bilgi çıkıģı Q 3 ten alınır. SL= Bilginin sola kaydırılması isteniyorsa seri bilgi giriģi buradan yapılır, sola kaymada seri bilgi çıkıģı Q 0 dan alınır. SE=1 ve PE=0 olduğu anda seri bilgi giriģi yetkilendirilirken, SE=0 ve PE=1 durumunda paralel yükleme gerçekleģtirilir. 17

22 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ ġekilde lojik devre Ģeması verilen seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırma kaydedici devresini 74LS164 entegresi yardımıyla breadboard üzerine kurunuz. ĠĢlem Basamakları ġeması verilen devre için bir adet 74LS164 entegresi, bir adet breadboard, sekiz adet 330 Ω direnç ve sekiz adet led diyot temin ediniz. Devreye enerji uygulayınız. ÇıkıĢların tümünü sıfırlayınız. Seri giriģi 1 yapınız. Tam sekiz adet CK (Clock Palsi- Kaydırma Sinyali) uygulayınız. Uyguladığınız sekiz adet CK sonucunda tüm çıkıģların 1 olduğuna dikkat ediniz. Seri giriģi kullanarak paralel çıkıģlara bilgisini yükleyiniz. Öneriler 74LS164 entegresine ait bilgileri (datasheet) elde ediniz. Devreyi 74LS164 entegresine ait bilgileri (datasheet) görüntüsüne bakarak breadboard üzerine kurunuz. Güç kaynağınızın sabit 5V uçlarını kullanınız. Gerilimin tam 5V olmasına dikkat ediniz. ÇıkıĢların tümünü sıfırlamak için Reset anahtarına basınız. Seri giriģi 1 yapmak için seri giriģ anahtarını +5V konumuna getiriniz. Her bir CK uygulaması için; CK anahtarını önce 1 sonra 0 yapınız. Sekiz adet CK uygulamak için; CK anahtarını sekiz defa önce 1 sonra 0 yapınız. ÇıkıĢların tümünün 1 olması demek; bu çıkıģlara (Q0-Q7) bağlı LED lerin tümünün yanması demektir. ÇıkıĢ ledlerinin tümünün yandığına dikkat ediniz. Bilgiyi yüklemeye sağdan baģlayınız. Seri giriģ anahtarını 0 yapınız ve CK 18

23 uygulayınız. Seri giriģ anahtarını 1 yapınız ve CK uygulayınız. Bu iģlemleri tüm bitler bitene kadar tekrarlayınız. Sekiz CK sonunda bilgisinin paralel çıkıģlara yüklendiğini görünüz. 19

24 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği iģaretleyiniz. 1. Bilginin kaydediciye tek tek yüklendiği ve bilginin çıkıģlardan tek tek alındığı kaydedici devresi hangisidir? A) Seri giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler B) Seri giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler C) Paralel giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler D) Paralel giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler 2. Bir hattan gelen bilgileri birden çok hatta dağıtma iģlemini yapan ve bu özelliği ile demultiplexere benzetilen kaydedici türü hangisidir? A) Seri giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler B) Seri giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler C) Paralel giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler D) Paralel giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler 3. Birden fazla giriģteki bilgileri tek bir hattan belli bir sıra ile veren ve bu özelliği ile multiplexere benzetilen kaydedici türü hangisidir? A) Seri giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler B) Seri giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler C) Paralel giriģ-seri çıkıģlı kaydediciler D) Paralel giriģ-paralel çıkıģlı kaydediciler 4. Dört adet flip-flop dan oluģan seri giriģ-seri çıkıģlı kaydedici devresinin giriģinde bilgisi vardır. Devreye üç adet kaydırma sinyali uygulandığında flip-flop lar üzerindeki saklanan bilginin değeri nedir? A) 0110 B) 1011 C) 1101 D) Dört adet flip-flop dan oluģan seri giriģ-seri çıkıģlı kaydedici devresinin giriģinde bilgisi vardır. Devreye dört adet kaydırma sinyali uygulandığında flipflop lar üzerindeki saklanan bilginin değeri nedir? A) 0110 B) 1011 C) 1101 D) Dört adet flip-flop dan oluģan seri giriģ-seri çıkıģlı kaydedici devresinin giriģinde bilgisi vardır. Devreye beģ adet kaydırma sinyali uygulandığında flip-flop lar üzerindeki saklanan bilginin değeri nedir? A) 0110 B) 1011 C) 1101 D)

25 7. Dört adet flip-flop dan oluģan seri giriģ-paralel çıkıģlı kaydedici devresinin giriģinde 1101 bilgisi vardır. Devreye iki adet kaydırma sinyali uygulandığında flip-flop lar çıkıģlarında bulunan ledlerden hangileri yanar? A) Tüm ledler yanar B) Birinci ve üçüncü flip-flop a bağlı ledler yanar C) Sadece ikinci flip-flop a bağlı led yanar D) Üçüncü ve dördüncü flip-flop a bağlı ledler yanar DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki öğrenme faaliyetine geçiniz. 21

26 ÖĞRENME FAALĠYETĠ 3 AMAÇ ÖĞRENME FAALĠYETĠ 3 ÇeĢitli kaydediciler ile uygulamalar yapabileceksiniz. ARAġTIRMA Kaydediciler ile yapılabilen uygulama devrelerini araģtırınız. Yaptığınız araģtırmanızı rapor haline getirerek seçeceğiniz bir kaydedici devre uygulamasını sınıfta öğretmeninize ve arkadaģlarınıza sununuz. 3. DĠĞER KAYDEDĠCĠ UYGULAMALARI 3.1. Kaymalı Kaydedicilerle Halka Sayıcı Uygulama için Gerekli Malzeme Listesi 1 adet entegresi Güç kaynağı 1 adet Breadboard 4 adet led 4 adet 330Ω direnç Bağlantılar için yeterince kablo Seri giriģ-seri çıkıģa sahip kaymalı kaydedicide, çıkıģın seri bilgi giriģine bağlanması ile halka sayıcı devresi elde edilir. Seri giriģ-paralel çıkıģ kaymalı kaydedicide halka sayıcı devresi elde edebilmek için, en yüksek değerlikli bitin bulunduğu çıkıģın seri giriģe bağlanması gerekir. Bir halka sayıcı aslında bir binary-decimal kod çözücüdür. Sayıcı çıkıģlarında giriģindeki binary bilginin kodu çözülerek ilgili decimal çıkıģ lojik 1 yapılacaktır. Sayma iģleminin her biti için bir flip-flop kullanılmalıdır. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 3.1), D tipi flipflop ile dört bitlik halka sayıcı devresi ve kaydırma sinyali sonunda çıkıģların yüklendikleri değerleri gösteren tablo (Tablo 3.1) görülmektedir. Devrede flip-flop ların giriģleri önceki flip-flop çıkıģlarına bağlanmıģtır. Kurma ve silme giriģi ile en düģük değerlikli flip-flop a lojik 1 değeri yüklenirken diğer tüm flip-flop lar sıfırlanır. Gelen tetikleme sinyali ile bir sonraki flip-flop giriģinde lojik 1 değeri görüleceğinden çıkıģ lojik 1 değerine çekilecektir. Bilgi, her tetikleme darbesi ile ilgili flip-flop çıkıģında sırasıyla görülecektir. 22

27 ġekil 3.1: D tipi flip-flop ile dört bitlik halka sayıcı devresi Kaydırma Sinyali Q 0 Q 1 Q 2 Q Tablo 3.1: Kaydırma sinyali sonunda çıkıģların yüklendikleri değerler entegresi dört bitlik kaymalı kaydedici entegresidir. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 3.2), halka sayıcı olarak kullanılabilmesi için bağlantı Ģekli verilmiģtir. ġekil 3.2: entegresinin halka sayıcı olarak kullanılması Sizlerde gerekli malzemeleri temin ettikten sonra, yukarıdaki Ģekilden faydalanarak öğretmeninizin yardımıyla halka sayıcı devresini oluģturunuz. 23

28 3.2. Kaymalı Kaydediciyle Zaman Gecikmesi Uygulama için Gerekli Malzeme Listesi 1 adet 7491A entegresi Güç kaynağı 1 adet Breadboard 1 adet led 1 adet 330Ω direnç Bağlantılar için yeterince kablo Seri giriģ-seri çıkıģlı kaymalı kaydediciler, kaydedicide kullanılan durum sayısı ve kaydırma sinyalinin fonksiyonu olarak üretilen zaman gecikmesi nedeniyle zaman gecikmesi üretmek için kullanılabilirler. 7491A kaymalı kaydedici entegresidir ve seri giriģ-seri çıkıģlı 8 bit liktir. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 3.3) görülen bağlantı yapıldığında 7491A entegresi zaman gecikmesi üretici olarak kullanılabilir. A ve B seri giriģlerinin birlikte kullanıldığı devreye seri bilgi giriģinin uygulanması durumunda, ilk gelen kaydırma sinyali ile bilgi ilk flip-flop a yüklenir (ġekil 3.4). Yüklenen bilgi her kaydırma sinyali ile kaydırılarak belirli bir sürenin sonunda çıkıģta bulunan flip-flop da okunur. Kaydırma sinyalinin frekansını değiģtirerek oluģan zaman gecikmesinin süresi değiģtirilebilir. Biz buradaki devreye 1 MHz lik kaydırma sinyali uygulamıģ olsaydık entegrede sekiz adet flip-flop olmasından dolayı sağlanacak zaman gecikmesi 8x1 sn= 8 sn olacaktı. ġekil 3.3: 7491A entegresi zaman gecikmesi üretici olarak kullanılabilmesi için bağlantı Ģekli ġekil 3.4: Kaydırma sinyali ile bilginin ilk flip-flop a yüklenmesi Sizlerde gerekli malzemeleri temin ettikten sonra, yukarıdaki Ģekilden faydalanarak öğretmeninizin yardımıyla kaymalı kaydedici ile zaman gecikmesi devresini oluģturunuz. 24

29 3.3. Veri DönüĢümü Uygulama için Gerekli Malzeme Listesi 1 adet 74LS194 entegresi 1 adet Breadboard 2 adet 2k2 direnç 4 adet 330Ω direnç 4 adet led Bağlantılar için yeterince kablo Veri dönüģümü, paralelden seriye veri dönüģümü ve seriden paralele veri dönüģümü olmak üzere ikiye ayrılır. Sayısal sistemlerde bulunan birimler arasında bilgi iletimi genelde paralel olarak yapılır. Bilgilerin uzak mesafelerde iletiminde ise, paralel iletimin daha pahalıya mal olmasından dolayı seri bilgi iletimi kullanılır. Bu durum paralelden seriye bilgi dönüģümü ihtiyacı doğurmaktadır. Paralelden seriye bilgi dönüģümü gerçekleģtirecek basit yöntemlerden biriside multiplexer ve sayıcı devreleri kullanılarak gerçekleģtirilen birleģik lojik devresidir. Sekiz bitlik paralel-seri bilgi dönüģümü için, paralel bilgiler bulunduğu birimden multiplexerin giriģlerine uygulanır. 0-7 arasında sayan ve ikili değerleri sırayla çıkıģ olarak veren sayıcı devresi çıkıģı, multiplexerin seçme giriģine uygulanır. Seçme giriģlerindeki değerlere bağlı olarak, giriģlerden birisindeki bilgi multiplexerin çıkıģında gözükür. GiriĢler sırayla çıkıģlardan görüleceğinden, paralel bilgi seri bilgiye dönüģtürülmüģ olur. Seri veri iletiģimi genelde bir sayısal sistemden diğerine veri iletiģimi sırasında gerekli bağlantının hat sayısını azaltmak için kullanılır. Mesela 4 bitlik bir bilgini seri olarak iletilmesi tek bir hat üzerinden yapılabilirken, aynı bilginin paralel olarak iletilmesi için 4 hat gerekir. Bu özellik nedeniyle bilgisayarlar ve mikroiģlemciler arasındaki veri iletiģiminin çok hızlı olmasının gerekmediği hallerde seri haberleģme kullanılır. Eğer bilgisayarlar ve mikroiģlemciler arasındaki haberleģme seri olarak yapılırsa, seri olarak iletilen bilginin iģlenebilmesi için paralel bilgiye dönüģtürülmesi gerekir. Seriden paralele bilgi dönüģümü kaymalı kaydediciler kullanılarak yapılabilir. Seri-paralel bilgi dönüģümü sırasında seri bilgi ile birlikte baģlangıç ve bitiģi temsil eden bilgilerin iletilmesi gerekir. Bunun için seri bilgi iletiminde baģlangıcı tanımlamak için bir bitlik 0 bilgisi, bitiģi tanımlamak içinde bir bitlik 1 bilgisi kullanılır. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 3.5) iki kaymalı kaydedici kullanılarak gerçekleģtirilen seri paralel veri dönüģtürücü devresi prensip Ģeması görülmektedir. Devreye ġekil 3.6 daki gibi 8 bitlik veri kısmı bulunan (toplam 11 bit) seri bilginin uygulanması durumunda devre Ģu Ģekilde çalıģır: BaĢlangıç bilgisi olarak kullanılan bitin gelmesi ile kontrol flip-flop u lojik 1 değerine yüklenir. Bu değer Clk sinyali üretecini yetkilendirir. Clk sinyali üreteci, kaydırma sinyali üretmeye baģlar. Üretilen sinyal, veri giriģi kaydedici ve 8 e bölücü devrelere uygulanır. Tetikleme sinyali üreteci devresinde üretilen Clk sinyali, seri veri ile aynı frekansa sahiptir. Üretilen Clk sinyali ile ilk bilgi bit i, bilgi kaydedicisine yüklenir. 8 bit lik (D 7 -D 0 ) seri bilgi, bilgi giriģ kaydedicisine seri olarak kaydırılır. Devam eden Clk 25

30 sinyalleri ile seri olarak gelen bilgiler sırası ile bilgi giriģ kaydedicisine yüklenir. Sekizinci kaydırma sinyali sonunda sekize bölücü devrenin TC çıkıģındaki VE kapısının çıkıģı kısa bir süre 1 lojik değerini alır ve kaydırma sinyali oluģturur. OluĢan kaydırma sinyali (TCClk), veri çıkıģ kaydedicisini tetikler ve veri giriģ kaydedicisi çıkıģlarındaki sekiz bitlik bilginin çıkıģ kaydedicisi paralel giriģlerinden kaydediciye yüklenmesini sağlar. TC-Clk kaydırma sinyali aynı anda teks-pals üretecini tetikler. Tetiklenen sinyal üreteci kısa süreli bir pals üretir. Üretilen pals sekize bölücü devredeki sayıcıyı ve aynı anda kontrol flipflop unu sıfırlayarak kaydırma sinyali üreticini etkisiz hale getirir. Seri-Paralel dönüģtürücü devre, açıklanan olaylardan sonra diğer bir 11 bitlik bilgiyi almaya hazırdır. Devre ilk gelecek baģlangıç bitini bekler. ġekil 3.5: Ġki kaymalı kaydedici kullanılarak gerçekleģtirilen seri paralel veri dönüģtürücü devresi prensip Ģeması 26

31 ġekil 3.6: Devreye 8 bitlik veri kısmı bulunan seri bilginin uygulanması Sizlerde gerekli malzemeleri temin ettikten sonra, aģağıdaki Ģekilden (ġekil 3.7) faydalanarak öğretmeninizin yardımıyla kaymalı kaydedici ile 4-bit Seri/Paralel dönüģtürücü devresini oluģturunuz. 27

32 ġekil 3.7: Kaydırmalı kaydedici ile 4-bit seri/paralel dönüģtürücü devresi 28

33 UYGULAMA FAALĠYETĠ UYGULAMA FAALĠYETĠ ġekilde lojik devre Ģeması verilen paralel giriģ seri çıkıģ 8 bitlik kaydıran kaydedici devresini, entegresi yardımıyla breadboard üzerine kurunuz. ĠĢlem Basamakları ġeması verilen devre için bir adet entegresi, bir adet breadboard, bir adet +5 V DC güç kaynağı, on üç adet 330 Ω direnç ve on üç adet led diyot temin ediniz. Devreye enerji uygulayınız. Devreye, bilgisini kayıt ediniz. Bunun için A H giriģlerini yukarıdaki Ģekilde ayarlayınız. Bilgiyi paralel olarak kayıt etmek için ShL ucundan entegreyi kurunuz. ClkI giriģini ve SI giriģini 0 durumuna alınız. Öneriler entegresine ait bilgileri (datasheet) elde ediniz. Devreyi entegresine ait bilgileri (datasheet) görüntüsüne bakarak breadboard üzerine kurunuz. Güç kaynağınızın sabit 5V uçlarını kullanınız. Gerilimin tam 5V olmasına dikkat ediniz. Devreye bilgisini kayıt edebilmek için A, B, D, F, H giriģlerini +5V a bağlayınız. Diğer giriģleri de Ģaseye bağlayınız. ShL giriģini önce 0 sonra 1 yapınız. Böylece bilgiyi paralel olarak kaydedebilirsiniz. Bu giriģleri 0 konumunu yapmak için bu uçları Ģaseye bağlayınız. Bu durumda kayıt edicinin Qh çıkıģında sadece kayıt edilen bilginin son biti olan 1 görülecektir. 29

34 Devreye 1 saat sinyali gönderiniz. Devreye 1 saat sinyali daha gönderiniz. Bu Ģekilde devreye 5 saat sinyali daha gönderiniz. Saat sinyalini göndermek için Clk ucunu kullanınız. ClkI giriģi Clk giriģini engelleyen bir uçtur. ClkI 1 durumunda iken uygulan Clk darbeleri etkin olmaz. ClkI 0 konumuna alındığında Clk sinyali devreye uygulanmıģ olur. Bu anda devrenin çıkıģında sağdan ikinci bit olarak 0 bilgisi görülür. Ancak SI giriģi 0 konumunda olduğunda içindeki bilgi her okunduğunda devrenin en soluna 0 bilgisi kayıt olur. Yani iki Clk sinyali uygulandığı için devrenin üzerindeki kayıt halini alır. Devrenin çıkıģında sondan üçüncü bit olan 1 bilgisi okunmaktadır. Bunun yanında SI giriģi 0 konumunda olduğu için devrenin soluna bir sıfır daha eklenmiģ olur. Ġçerik bilgisi Ģeklinde oluģur. Bu durumda her sinyal ile beraber devrenin seri çıkıģında uygun değiģimler olurken sol bölümede 0 bilgileri eklenir. ÇıkıĢ olur. 30

35 ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME ÖLÇME VE DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerin baģında boģ bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlıģ ise Y yazınız. 1. ( ) Seri giriģ-paralel çıkıģ kaymalı kaydedicide, halka sayıcı devresi elde edebilmek için en yüksek değerlikli bitin bulunduğu çıkıģın seri giriģe bağlanması gerekir. 2. ( ) Halka sayıcı devresinde sayma iģleminin her biti için iki flip-flop kullanılmalıdır. 3. ( ) Kaymalı kaydedici ile zaman gecikmesi devresinde 4 adet flip-flop varken 1 MHz lik kaydırma sinyali uygulanırsa zaman gecikmesi 8µsn olur. 4. ( ) Kaymalı kaydedici ile zaman gecikmesi devresinde kaydırma sinyalinin frekansını değiģtirmek sureti ile zaman gecikmesinin süresi değiģtirilebilir. 5. ( ) Seri-paralel bilgi dönüģümü sırasında seri bilgi ile birlikte baģlangıç ve bitiģi temsil eden bilgilerin iletilmesi gerekir. 6. ( ) Seri veri iletiģimi genelde bir sayısal sistemden diğerine veri iletiģimi sırasında gerekli bağlantının hat sayısını arttırmak için kullanılır. 7. ( ) Seri-paralel bilgi dönüģümü sırasında, seri bilgi iletiminde baģlangıcı tanımlamak için bir bitlik 1 bilgisi kullanılır. 8. ( ) Seri-paralel bilgi dönüģümü sırasında, seri bilgi iletiminin bitiģini tanımlamak içinde bir bitlik 0 bilgisi kullanılır. DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise Modül Değerlendirme ye geçiniz. 31

36 MODÜL DEĞERLENDĠRME MODÜL DEĞERLENDĠRME AĢağıdaki cümlelerin baģında boģ bırakılan parantezlere, cümlelerde verilen bilgiler doğru ise D, yanlıģ ise Y yazınız. 1. ( ) Senkron paralel giriģli kaydediciler bilgi giriģi için tetikleme giriģlerini kullanırken, asenkron paralel giriģli kaydediciler ise bilgi giriģleri için tetikleme giriģlerini kullanmadan, kurma giriģi yardımı ile bilgileri yüklerler. 2. ( ) Bilgi giriģi için tetikleme giriģinin kullanılmadığı asenkron paralel giriģli kaydedicilerde her yeni bilginin yüklenmesinden önce flip-flop ların sıfırlanması gerekir. 3. ( ) Bilgilerin seri olarak yüklenip, kaydırma sinyali ile flip-flop lar da sağa doğru hareket ettirilen kaydedicilere sağa kaymalı kaydediciler denir. (D/Y) 4. ( ) Sağa kaymalı kaydedici devre giriģine 1100 bilgisi uygulanıyor. Üçüncü kaydırma sinyali sonunda giriģte bulunan flip-flop un üzerine 0 bilgisi yüklenir. 5. ( ) Sağa kaymalı kaydedici devre giriģine 1100 bilgisi uygulanıyor. Üçüncü kaydırma sinyali sonunda ikinci flip-flop un üzerine 1 bilgisi yüklenir. 6. ( ) Sola kaymalı kaydedici devre giriģine 1100 bilgisi uygulanıyor. Ġkinci kaydırma sinyali sonunda bilgi giriģinde bulunan flip-flop un üzerine 0 bilgisi yüklenir. 7. ( ) Sola kaymalı kaydedici devre giriģine 1100 bilgisi uygulanıyor. Ġkinci kaydırma sinyali sonunda ikinci bulunan flip-flop un üzerine 1 bilgisi yüklenir. 8. ( ) Seri giriģ-paralel çıkıģ kaymalı kaydedici devresi, bir hattan gelen bilgileri birden çok hatta dağıtma iģlemini de yaptığından demultiplexere benzetebiliriz. 9. ( ) Bilgilerin kaydırma sinyali yardımı ile seri olarak yani sırayla tek tek gönderilip, çıkıģtan da seri olarak (tek tek) alınabildiği devrelere seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydediciler denir. 10. ( ) Seri giriģ-paralel çıkıģ kaydırmalı kaydedicilerde seri olarak yüklenen bilgi flipflop çıkıģlarından paralel olarak alındığından bilginin okunması için kaydırma sinyaline gerek vardır. 11. ( ) Kayma yönü istenilen yönde ayarlanabilen ve bilgi giriģ-çıkıģ Ģekli de kullanılacak devreye göre uyarlanabilen kaydedicilere evrensel kaydediciler denir. 32

37 12. ( ) Paralel giriģ-paralel çıkıģ kaymalı kaydedicilerde birden fazla giriģteki bilgileri tek bir hattan belli bir sıra ile verilmesinden dolayı multiplexere benzetebiliriz. DEĞERLENDĠRME Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karģılaģtırınız. YanlıĢ cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız. Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki modüle geçmek için öğretmeninize baģvurunuz. 33

38 CEVAP ANAHTARLARI CEVAP ANAHTARLARI ÖĞRENME FAALĠYETĠ-1 ĠN CEVAP ANAHTARI 1 B 2 D 3 B 4 A 5 C 6 D ÖĞRENME FAALĠYETĠ-2 NĠN CEVAP ANAHTARI 1 A 2 B 3 C 4 A 5 B 6 C 7 C ÖĞRENME FAALĠYETĠ-3 ÜN CEVAP ANAHTARI 1 Doğru 2 YanlıĢ 3 YanlıĢ 4 Doğru 5 Doğru 6 YanlıĢ 7 YanlıĢ 8 YanlıĢ MODÜL DEĞERLENDĠRMENĠN CEVAP ANAHTARI 1 Doğru 2 Doğru 3 Doğru 4 YanlıĢ 5 YanlıĢ 6 YanlıĢ 7 Doğru 8 Doğru 9 YanlıĢ 10 YanlıĢ 11 Doğru 12 YanlıĢ 34

39 KAYNAKÇA KAYNAKÇA EKĠZ Hüseyin, Sayısal Elektronik Mantık Devreleri ve Uygulamaları, DeğiĢim Yayınları, Adapazarı, MEGEP, Elektrik Elektronik Alanı, Lojik Uygulamalar-3 Modülü, Ankara,